В современном мире, где устойчивое развитие и эффективное использование ресурсов становятся всё более актуальными, технологии хранения энергии играют ключевую роль. Одной из таких технологий является BESS (Battery Energy Storage System) — система накопления энергии с помощью батарей. В этой статье мы рассмотрим, что такое BESS, как она работает и какие преимущества она предлагает.

Что такое BESS?

BESS — это система, которая использует батареи для хранения электрической энергии. Она может быть использована в различных областях, включая энергетику, промышленность и даже бытовые приложения. Основная идея BESS заключается в том, чтобы накапливать энергию в периоды её избытка и использовать её в периоды дефицита. Это позволяет оптимизировать потребление энергии, снизить затраты на электроэнергию и повысить надёжность энергосистемы.

Как работает BESS?

Система BESS состоит из нескольких ключевых компонентов:

1. Батареи: основной элемент системы, который накапливает энергию. Батареи могут быть различных типов, включая литий-ионные, свинцово-кислотные и другие.
2. Инверторы: преобразуют постоянный ток (DC), вырабатываемый батареями, в переменный ток (AC), который используется в большинстве электрических сетей.
3. Системы управления: контролируют работу системы, оптимизируют процесс зарядки и разрядки батарей, а также обеспечивают безопасность и надёжность работы.
4. Дополнительные компоненты: могут включать в себя системы охлаждения, мониторинга и другие устройства, которые улучшают работу системы.

Процесс работы BESS можно описать следующим образом:

• В периоды избытка энергии (например, в ночное ем или когда ветровые турбины или солнечные панели вырабатывают больше энергии, чем необходимо) система BESS накапливает энергию в батареях.
• В периоды дефицита энергии (например, ночью или в пасмурные дни) система BESS выдаёт накопленную энергию в сеть, обеспечивая непрерывное электроснабжение.

Преимущества BESS

Использование BESS предлагает ряд преимуществ:

1. Оптимизация потребления энергии: BESS позволяет накапливать энергию в периоды её избытка и использовать в периоды дефицита, что помогает оптимизировать потребление энергии и снизить затраты на электроэнергию.
2. Повышение надёжности энергосистемы: BESS может обеспечить резервное питание в случае сбоев в электросети, что повышает надёжность энергосистемы и обеспечивает непрерывное электроснабжение.
3. Снижение пиковых нагрузок: BESS может использоваться для снижения пиковых нагрузок на электросеть, что помогает избежать перегрузок и сбоев.
4. Интеграция с возобновляемыми источниками энергии: BESS идеально подходит для интеграции с ветряными турбинами и солнечными панелями, позволяя накапливать энергию, вырабатываемую этими источниками, и использовать её в периоды, когда они не работают.
5. Экологичность: использование BESS способствует снижению выбросов парниковых газов и других вредных веществ, что делает её более экологичной по сравнению с традиционными источниками энергии.

Применение BESS

BESS находит применение в различных областях:

• Энергетика: BESS используется для оптимизации работы электростанций, снижения пиковых нагрузок и обеспечения резервного питания.
• Промышленность: BESS может обеспечивать надёжное электроснабжение на промышленных предприятиях, снижая риски сбоев и простоев.
• Бытовые приложения: BESS может использоваться в домашних условиях для обеспечения резервного питания, оптимизации потребления энергии и снижения затрат на электроэнергию.

Одним из интересных свойств BESS является возможность увеличения установленной мощности потребителей на предприятии или в частном домохозяйстве без необходимости изменения параметров подключения к электрическим сетям энергоснабжающей организации.

Это возможно, поскольку потребители электроэнергии на предприятии или в быту не работают одновременно. Например, штамповочный пресс, и робот, который его обслуживает, потребляют энергию не одновременно, а один за другим: сначала робот устанавливает заготовку, затем происходит цикл штампования детали, затем робот убирает готовую деталь. Одновременное потребление электроэнергии этими двумя потребителями может наблюдаться в очень короткие промежутки времени. При этом небольшие периоды превышения потребляемой мощности над мощностью электросети компенсируются за счет батарейной системы хранения энергии.

В целом, сценарии использования BESS можно описать следующими случаями:

Сценарии использования BESS

На стороне потребителя

Система накопления энергии может обеспечить режим регулирования от пика до минимума и гарантированное резервное питания, а также динамическое увеличение мощности. Эта система может быть применена для хранения энергии в домашних хозяйствах, крупных промышленных и коммерческих объектах, базовых станциях 5G, микросетях, виртуальных электростанциях и других сферах жизнедеятельности.

Станция хранения электроэнергии

Использования BESS на стороне потребителя для снижения пиковой нагрузки на электросеть, балансировки нагрузки и резервного питания.

Станция хранения солнечной энергии

Использование BESS на стороне потребителя для электрификации удаленных объектов, внедрения солнечных панелей в жилом, промышленном и коммерческом секторах, электрификация публичных пространств (парки, пешеходные зоны и т.п.).

На стороне генерации электроэнергии

Электростанции-накопители энергии играют важную роль в производстве электроэнергии, обеспечивая баланс между производством и потреблением электроэнергии. Они позволяют накапливать избыточную энергию при низком спросе и высвобождать ее на пике потребления. При этом снижается зависимости системы от непостоянства генерации возобновляемыми источниками энергии, такими как ветер и солнечная энергия. Накапливая избыточную энергию, вырабатываемую в периоды высокой производительности, электростанции-накопители энергии обеспечивают бесперебойную подачу электроэнергии, когда эти источники не вырабатывают ее.

Хранение электроэнергии на стороне генерации

Использование BESS на стороне генерации электроэнергии обеспечивает равномерное распределение нагрузки по времени, интеграцию в энергосистему возобновляемых источников энергии, увеличение стабильности сети, регулирование частоты, возможность запуска при отсутствии внешнего источника электроснабжения.

Хранение электроэнергии на солнечных электростанциях

Использование BESS при солнечной генерации электроэнергии обеспечивает интеграцию в энергосистему возобновляемых солнечных панелей, увеличение стабильности сети, регулирование частоты.

Освоенные промышленностью BESS

Освоенные промышленностью батарейные системы накопления энергии поставляются в виде модулей высокой заводской готовности, оборудованных всеми необходимыми компонентами: система управления, батарея и инвертор. Линейка батарейных систем накопления энергии LSES включает в себя следующие модели:

• Батарейная система накопления электроэнергии (BESS) TP50BESS с батареей 50 кВт⋅ч
• Батарейная система накопления электроэнергии (BESS) TP100BESS с батареей 100 кВт⋅ч
• Батарейная система накопления электроэнергии (BESS) TP200BESS с батареей 200 кВт⋅ч
• Батарейная система накопления электроэнергии (BESS) TP250BESS с батареей 250 кВт⋅ч
• Батарейная система накопления электроэнергии (BESS) TP300BESS с батареей 300 кВт⋅ч
• Батарейная система накопления электроэнергии (BESS) TP400BESS с батареей 400 кВт⋅ч

Заключение

BESS представляет собой перспективную технологию хранения энергии, которая может сыграть ключевую роль в переходе к более устойчивому и эффективному использованию ресурсов. Благодаря своей гибкости, надёжности и экологичности, BESS находит всё более широкое применение в различных областях, способствуя развитию устойчивой энергетики и повышению качества жизни.